2019-2020學年中考物理考點歸類復習 專題二十八 熱機與社會發(fā)展練習(含解析)
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1、2019-2020學年九年級物理考點歸類復習——專題二十八 :熱機與社會發(fā)展 考點一:熱機的工作原理 1. (多選)在試管中裝入適量的水,試管口用塞子塞住,用酒精燈對試管加熱,如圖12-4-2所示.加熱一段時間后,塞子沖出去了,則( ) A.加熱過程中酒精的化學能全部轉化為水的內能 B.塞子沖出前,試管內氣體壓強不斷增大 C.塞子沖出時,試管內氣體溫度不變 D.塞子沖出時,塞子增加的機械能是由試管內氣體的內能轉化的 2.熱機工作過程中的能量轉化順序是( ) A.內能-化學能-機械能 B.化學能-內能-機械能 C.化學能-機械能-內能 D.內能-機械能-化學
2、能 3.下列所示的工具工作過程中使用熱機的是( ) 4.汽油機在做功沖程中,高溫氣體迅速膨脹而做功,此時氣體的溫度和內能的變化情況是( ) A.溫度降低,內能增大 B.溫度不變,內能不變 C.溫度升高,內能增大 D.溫度降低,內能減小 5. 如圖所示是演示點火爆炸的實驗裝置,按動電火花發(fā)生器的按鈕,點燃盒內酒精,盒蓋被打出去,這與四沖程汽油機的________沖程的能量轉化相同. 6.在如圖所示的四幅圖中,甲、乙是兩個演示實驗的示意圖,丙、丁是四沖程汽油機工作過程中的兩個沖程示意圖.如圖甲所示,在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一團干燥棉花,快速壓下活塞,可觀察到棉花著
3、火燃燒,此過程中活塞對筒內氣體做功,氣體的溫度________,內能________,這與______圖所示沖程中的能量轉化相同.與熱機工作原理相同的是______圖所示的演示實驗:汽油機利用內能來做功的沖程是______圖. 考點二:內燃機的工作過程 1.如圖所示是汽油機的四個沖程的示意圖,其中表示做功沖程的是( ) 2.如圖所示為汽油機工作時各沖程的示意圖,請按要求填空. (1)A的進氣門________,排氣門________,活塞向________運動,為________沖程. (2)B的進氣門________,排氣門________,活塞向________運動
4、,為________沖程. (3)C的進氣門________,排氣門________,活塞向________運動,為________沖程. (4)D的進氣門________,排氣門________,活塞向________運動,為________沖程. (5)正常工作順序為________,其中A實現(xiàn)________能向________能的轉化,D實現(xiàn)________能向________能的轉化. (6)你認為讓汽車獲得動力的沖程是________,排出了汽車廢氣的沖程是________,依靠飛輪慣性來完成的沖程是______________.(均填字母序號) 3.如圖所示是汽油機一個
5、工作循環(huán)的四個沖程,順序排列正確的是( ) A.甲乙丙丁 B.乙丙甲丁 C.丁丙乙甲 D.丁甲丙乙 4.摩托車上的熱機工作時提供動力的沖程是( ) A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程 5.我們知道:多數(shù)汽油機是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環(huán)來連續(xù)工作的.關于壓縮沖程的作用,下列說法正確的是 ( ) A.將廢氣排出缸外 B.完成對外做功 C.吸進汽油和空氣的混合物 D.壓縮燃料和空氣的混合物 6.內燃機工作過程中,關于能量轉化的下列說法中錯誤的是( ) A.燃料燃燒時將化學能轉化為燃氣的內能 B.在壓縮沖程中將飛輪的機
6、械能轉化為燃氣的內能 C.在做功沖程中將燃氣的內能轉化為飛輪的機械能 D.在壓縮沖程中將燃氣的內能轉化為飛輪的機械能 7.如圖所示是四沖程汽油機的工作狀態(tài)示意圖,由圖可以看出,此時它正處在________沖程,當燃料在氣缸內燃燒時將________能轉化為內能. 8.柴油機和汽油機在構造上的主要區(qū)別是柴油機的氣缸頂部沒有__________而有__________,在吸氣沖程里,汽油機吸入氣缸的是____________________,而柴油機吸入氣缸的是________. 考點三:內燃機轉速與做功次數(shù)、活塞運動次數(shù)、工作循環(huán)的關系 1.一臺單缸四沖程汽油機,飛輪轉速是240
7、0 r/min,該汽油機每秒鐘內完成________個沖程,對外做功__________次,活塞往復運動________次,有________個工作循環(huán). 2.已知一臺單缸四沖程汽油機正常工作時,氣缸內的活塞1 min內往復運動1800次,則此汽油機每秒鐘內( ) A.完成15個工作循環(huán),做功15次 B.完成15個工作循環(huán),做功30次 C.完成30個工作循環(huán),做功15次 D.完成30個工作循環(huán),做功30次 3.某臺汽油機飛輪的轉速為240 r/min,在1 min內,汽油機完成________個工作循環(huán),活塞往復________次,對外做功________次,完成________
8、個沖程. 考點四:熱機效率與環(huán)境保護 1.一輛氫氣動力試驗汽車10 min內在平直路面上勻速行駛了1.2×104 m,消耗了0.15 kg的氫氣.此過程中汽車受到的阻力為1.0×103 N(氫氣的熱值取1.4×108 J/kg).求: (1)氫氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量. (2)汽車的牽引力做的功. (3)汽車發(fā)動機的效率. 2.下列關于熱機和環(huán)境保護的說法中,正確的是( ) A.熱機一個工作循環(huán)只有一次做功過程 B.熱機的效率能達到100% C.熱機使用中尾氣冒黑煙時效率最高 D.熱機的大量使用會造成環(huán)境污染 3.隨著人們生活水平的提高,汽車走進千家萬戶.
9、關于小汽車涉及的知識說法正確的是( ) A.用甘油做發(fā)動機的冷卻劑 B.發(fā)動機做功沖程將內能轉化為機械能 C.精心保養(yǎng)可使發(fā)動機的效率達到100% D.排出的尾氣對環(huán)境沒有任何污染 4.如圖所示,是小轎車汽油機工作時的能量轉化示意圖,消耗2 kg汽油,可獲得的動能是多少?(汽油的熱值為4.6×107 J/kg) 5.有一功率為40 kW,熱機效率為20%的汽車正在一平直的公路上行駛,此時油箱中僅剩下5 kg的汽油,如果不考慮熱機其他的能量損失,汽車以20 m/s的速度向前勻速沿直線行駛,還可前進多遠?(汽油的熱值為4.6×107 J/kg)
10、 6.如圖所示為四缸發(fā)動機工作原理:內燃機通過連桿把四個氣缸的活塞連在一根曲軸上,并使各氣缸的做功沖程錯開,在飛輪轉動的每半周里,都有一個氣缸在做功,其他三個氣缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作. (1)發(fā)動機在做功沖程中,高溫、高壓的燃氣推動活塞向下運動,對外做功,同時將________能轉化為________能. (2)有一臺四缸發(fā)動機,其主要技術指標如下表所示.其中排量等于四個氣缸工作容積的總和,氣缸工作容積指活塞從上止點到下止點所掃過的容積,又稱單缸排量,它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離(即沖程長).轉速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉的周數(shù). ①該發(fā)動機在1 s內做功_
11、_______J,單缸排量V=________L. ②在每個做功沖程中,發(fā)動機做功W=________J. (3)在做功沖程中,燃氣對活塞所做的功可表示為W=pV,式中p表示燃氣對活塞的壓強,則p=________Pa.(1 L=10-3 m3) 2019-2020學年九年級物理考點歸類復習——專題二十八 :熱機與社會發(fā)展參考答案 考點一:熱機的工作原理 1. (多選)在試管中裝入適量的水,試管口用塞子塞住,用酒精燈對試管加熱,如圖12-4-2所示.加熱一段時間后,塞子沖出去了,則( ) A.
12、加熱過程中酒精的化學能全部轉化為水的內能 B.塞子沖出前,試管內氣體壓強不斷增大 C.塞子沖出時,試管內氣體溫度不變 D.塞子沖出時,塞子增加的機械能是由試管內氣體的內能轉化的 【答案】BD 【解析】酒精的化學能轉化為內能后只有部分給了水,因為還存在熱量損失,故A選項錯誤.塞子沖出前,試管內氣體增多,試管又是密閉的,因此試管內氣體壓強增大,故B選項正確.塞子沖出時,管內氣體對外做功,內能減少,溫度降低,故C選項錯誤.塞子沖出時,試管內氣體的內能轉化為塞子的機械能,故D選項正確. 2.熱機工作過程中的能量轉化順序是( ) A.內能-化學能-機械能 B.化學能-內能-機械能
13、C.化學能-機械能-內能 D.內能-機械能-化學能 【答案】B 3.下列所示的工具工作過程中使用熱機的是( ) 【答案】B 【解析】熱機是把內能轉化為機械能的裝置;自行車、水上腳踏車、皮劃艇是消耗人體的化學能轉化為機械的機械能.柴油車是熱機的一種,將內能轉化為機械能. 4.汽油機在做功沖程中,高溫氣體迅速膨脹而做功,此時氣體的溫度和內能的變化情況是( ) A.溫度降低,內能增大 B.溫度不變,內能不變 C.溫度升高,內能增大 D.溫度降低,內能減小 【答案】D 5. 如圖所示是演示點火爆炸的實驗裝置,按動電火花發(fā)生器的按鈕,點燃盒內酒精,盒蓋被打出去,這與四
14、沖程汽油機的________沖程的能量轉化相同. 【答案】做功 6.在如圖所示的四幅圖中,甲、乙是兩個演示實驗的示意圖,丙、丁是四沖程汽油機工作過程中的兩個沖程示意圖.如圖甲所示,在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一團干燥棉花,快速壓下活塞,可觀察到棉花著火燃燒,此過程中活塞對筒內氣體做功,氣體的溫度________,內能________,這與______圖所示沖程中的能量轉化相同.與熱機工作原理相同的是______圖所示的演示實驗:汽油機利用內能來做功的沖程是______圖. 【答案】升高 增大 丙 乙 丁 考點二:內燃機的工作過程 1.如圖所示是汽油機的四個沖程的示意圖,其
15、中表示做功沖程的是( ) 【答案】C 【解析】A圖進氣門打開,活塞向下運動,氣體流入氣缸,是吸氣沖程;B圖兩氣門都關閉,活塞向上運動,氣缸容積變小,是壓縮沖程;C圖兩氣門都關閉,活塞向下運動,氣缸容積變大,火花塞點火,是做功沖程;D圖排氣門打開,活塞向上運動,氣體排出氣缸,是排氣沖程. 2.如圖所示為汽油機工作時各沖程的示意圖,請按要求填空. (1)A的進氣門________,排氣門________,活塞向________運動,為________沖程. (2)B的進氣門________,排氣門________,活塞向________運動,為________沖程. (3)C的
16、進氣門________,排氣門________,活塞向________運動,為________沖程. (4)D的進氣門________,排氣門________,活塞向________運動,為________沖程. (5)正常工作順序為________,其中A實現(xiàn)________能向________能的轉化,D實現(xiàn)________能向________能的轉化. (6)你認為讓汽車獲得動力的沖程是________,排出了汽車廢氣的沖程是________,依靠飛輪慣性來完成的沖程是______________.(均填字母序號) 【答案】(1)關閉 關閉 上 壓縮 (2)關閉 打開 上 排氣
17、(3)打開 關閉 下 吸氣 (4)關閉 關閉 下 做功 (5)CADB 機械 內 內 機械 (6)D B ABC 3.如圖所示是汽油機一個工作循環(huán)的四個沖程,順序排列正確的是( ) A.甲乙丙丁 B.乙丙甲丁 C.丁丙乙甲 D.丁甲丙乙 【答案】C 【解析】甲圖排氣門開啟,活塞上行,排出廢氣,是排氣沖程;乙圖兩氣門都關閉,活塞下行,汽缸容積變大,是做功沖程,將內能轉化為機械能;丙圖兩氣門都關閉,活塞上行,汽缸容積變小,是壓縮沖程,將機械能轉化為內能;丁圖進氣門開啟,活塞下移,空氣和汽油混合物流入汽缸,是吸氣沖程.故正確排列順序應該為丁丙乙甲. 4.摩托車上的熱機工作時
18、提供動力的沖程是( ) A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程 【答案】C 5.我們知道:多數(shù)汽油機是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環(huán)來連續(xù)工作的.關于壓縮沖程的作用,下列說法正確的是 ( ) A.將廢氣排出缸外 B.完成對外做功 C.吸進汽油和空氣的混合物 D.壓縮燃料和空氣的混合物 【答案】D 6.內燃機工作過程中,關于能量轉化的下列說法中錯誤的是( ) A.燃料燃燒時將化學能轉化為燃氣的內能 B.在壓縮沖程中將飛輪的機械能轉化為燃氣的內能 C.在做功沖程中將燃氣的內能轉化為飛輪的機械能 D.在壓縮沖程中將燃氣的內能轉化為
19、飛輪的機械能 【答案】D 7.如圖所示是四沖程汽油機的工作狀態(tài)示意圖,由圖可以看出,此時它正處在________沖程,當燃料在氣缸內燃燒時將________能轉化為內能. 【答案】壓縮 化學 8.柴油機和汽油機在構造上的主要區(qū)別是柴油機的氣缸頂部沒有__________而有__________,在吸氣沖程里,汽油機吸入氣缸的是____________________,而柴油機吸入氣缸的是________. 【答案】火花塞 噴油嘴 汽油和空氣的混合物 空氣 考點三:內燃機轉速與做功次數(shù)、活塞運動次數(shù)、工作循環(huán)的關系 1.一臺單缸四沖程汽油機,飛輪轉速是2400 r/min,
20、該汽油機每秒鐘內完成________個沖程,對外做功__________次,活塞往復運動________次,有________個工作循環(huán). 【答案】80 20 40 20 【解析】已知飛輪轉速2400 r/min=40 r/s,即每秒飛輪轉動40圈,則該汽油機每秒鐘內完成的沖程數(shù)為2×40個=80個,對外做功的次數(shù)為次=20次,活塞往復運動的次數(shù)為1×40次=40次,工作循環(huán)的個數(shù)為個=20個. 2.已知一臺單缸四沖程汽油機正常工作時,氣缸內的活塞1 min內往復運動1800次,則此汽油機每秒鐘內( ) A.完成15個工作循環(huán),做功15次 B.完成15個工作循環(huán),做功30次 C.
21、完成30個工作循環(huán),做功15次 D.完成30個工作循環(huán),做功30次 【答案】A 3.某臺汽油機飛輪的轉速為240 r/min,在1 min內,汽油機完成________個工作循環(huán),活塞往復________次,對外做功________次,完成________個沖程. 【答案】120 240 120 480 考點四:熱機效率與環(huán)境保護 1.一輛氫氣動力試驗汽車10 min內在平直路面上勻速行駛了1.2×104 m,消耗了0.15 kg的氫氣.此過程中汽車受到的阻力為1.0×103 N(氫氣的熱值取1.4×108 J/kg).求: (1)氫氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量. (2)汽車的牽引力
22、做的功. (3)汽車發(fā)動機的效率. 【答案】(1)氫氣完全燃燒放出的熱量:Q放=mq=0.15 kg×1.4×108 J/kg=2.1×107 J. (2)因為汽車勻速行駛,所以牽引力F=f=1.0×103 N, 牽引力所做的功:W=Fs=1.0×103 N×1.2×104 m=1.2×107 J. (3)汽車發(fā)動機的效率:η==×100%≈57.1%. 2.下列關于熱機和環(huán)境保護的說法中,正確的是( ) A.熱機一個工作循環(huán)只有一次做功過程 B.熱機的效率能達到100% C.熱機使用中尾氣冒黑煙時效率最高 D.熱機的大量使用會造成環(huán)境污染 【答案】D 3.隨著人們
23、生活水平的提高,汽車走進千家萬戶.關于小汽車涉及的知識說法正確的是( ) A.用甘油做發(fā)動機的冷卻劑 B.發(fā)動機做功沖程將內能轉化為機械能 C.精心保養(yǎng)可使發(fā)動機的效率達到100% D.排出的尾氣對環(huán)境沒有任何污染 【答案】B 【解析】汽車發(fā)動機是利用水來做冷卻劑的,這是利用了水的比熱容較大的性質,故A選項錯誤;發(fā)動機工作時,做功沖程將內能轉化為機械能,壓縮沖程將機械能轉化為內能,故B選項正確;無論科技如何發(fā)展,熱機工作時,總存在一些摩擦,故效率一定不會達到100%,故C選項錯誤;汽車排放的廢氣中含有一氧化碳、二氧化硫等有害物質會污染環(huán)境,故D選項錯誤. 4.如圖所示,是小轎車汽
24、油機工作時的能量轉化示意圖,消耗2 kg汽油,可獲得的動能是多少?(汽油的熱值為4.6×107 J/kg) 【答案】由圖可知,轎車的汽油機效率:η=×100%=×100%=×100%=15%; 2 kg汽油完全燃燒放出的熱量:Q放=mq=2 kg×4.6×107 J/kg=9.2×107 J, 由熱機效率的表達式η=×100%變形得 小轎車獲得的動能:W=ηW總′=ηQ放=15%×9.2×107 J=1.38×107 J. 5.有一功率為40 kW,熱機效率為20%的汽車正在一平直的公路上行駛,此時油箱中僅剩下5 kg的汽油,如果不考慮熱機其他的能量損失,汽車以20 m/s的速度
25、向前勻速沿直線行駛,還可前進多遠?(汽油的熱值為4.6×107 J/kg) 【答案】23 km 6.如圖所示為四缸發(fā)動機工作原理:內燃機通過連桿把四個氣缸的活塞連在一根曲軸上,并使各氣缸的做功沖程錯開,在飛輪轉動的每半周里,都有一個氣缸在做功,其他三個氣缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作. (1)發(fā)動機在做功沖程中,高溫、高壓的燃氣推動活塞向下運動,對外做功,同時將________能轉化為________能. (2)有一臺四缸發(fā)動機,其主要技術指標如下表所示.其中排量等于四個氣缸工作容積的總和,氣缸工作容積指活塞從上止點到下止點所掃過的容積,又稱單缸排量,它取決于活塞的面積和活塞上下運
26、動的距離(即沖程長).轉速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉的周數(shù). ①該發(fā)動機在1 s內做功________J,單缸排量V=________L. ②在每個做功沖程中,發(fā)動機做功W=________J. (3)在做功沖程中,燃氣對活塞所做的功可表示為W=pV,式中p表示燃氣對活塞的壓強,則p=________Pa.(1 L=10-3 m3) 【答案】(1)內 機械 (2)①1.2×105 0.5 ②600 (3)1.2×106 【解析】(1)在做功沖程中,高溫、高壓的燃氣膨脹做功,將內能轉化為機械能;(2)①因為P=,所以發(fā)動機在1 s內做功:W=Pt=120×103 W×1 s=1.2×105 J,因為四缸總排量為2.0 L, 所以單缸排量:V=×2.0 L=0.5 L,②因為發(fā)動機在1 s內做功1.2×105 J,發(fā)動機有四個缸同時工作,所以每個缸1 s內做功:W=×1.2×105 J=3×104 J,又因為轉速為6000 r/min,四沖程內燃機每個工作循環(huán)曲軸轉兩周、做功一次,所以1 s內做功50次,每個做功沖程做功: W′=×3×104 J=600 J. (3)因為W′=pV,V=0.5 L=0.5×10-3 m3,所以燃氣對活塞的壓強:p===1.2×106 Pa. 13
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